RU1776668C - Способ переработки отходов - Google Patents

Abstract

Использование: непрерывное производство стеклопластиковых груб и емкостей в химической и других отрасл х промышленности . Сущность изобретени : по способу переработки жидких отходов, включающему сбор, обработку отходов и последующее изготовление изделий, потоки жидких стоков термореактивного св зующего в зкостью 300-1600 сП с армирующего материала, содержащие волокна длиной 25-75 мм в количестве 0,05-5 мас.ч., направл ют сначала в избыток деструктирующей добавки (ДД) при посто нном перемешивании с последующим доведением соотношени  компонентов до содержани  0,1-2 мас.ч. ДД на 100 мас.ч. жидких отходов и фильтрацией отобранных отходов. В качестве ДД используют гидрохинон или паратретбутилпирокатехин. 2 з.п.ф-лы. сл С

Description

Изобретение относитс  к способам переработки жидких отходов ком позиций термореактивных смол, преимущественно дл  непрерывного производства стеклопласти- ковых труб и емкостей, и может быть использовано в химической промышленности и других отрасл х народного хоз йства.

Известно, что отходы на основе термореактивных композиций, представл ющие собой твердые материалы, сжигаютс  или захорон ютс  на специальных полигонах. Захоронение отходов требует отчуждени 

больших территорий и приводит к загр знению почвы и почвенных вод токсичными продуктами .

Поскольку отходы термореактивных смол, как и большинство полимеров, не разлагаютс  микроорганизмами, не разрушаютс  неопределенно долгое врем , это преп тствует рекультивации отведенных дл  захоронени  земель.

Сжигание отходов термореактивных композиций экономически не выгодно и требует специального оборудовани , а продукты сгорани  токсичны.

vi

XI Os Os ON 00

Известные способы сложны, длительны и энергоемки, поскольку требуют поддержани  высоких температур, а выдел ющийс  газ загр зн ет окружающую среду,

Известна также переработка отходов, включающа  следующие операции: сбор отходов св зующего после их отверждени ; тонкое измельчение до 1-500мкм, введение их в полиэфирную или эпоксидную смолу; введение, при необходимости, других функ- циональных добавок, з том числе ингибиторов дл  исходного св зующего. Така  переработка неэффективна, сложна, периодична , ведет к потере дефицитного сырь - св зующего, так как его примен ют только в качестве Дополнительного наполнител  после измельчени .

Известен также способ переработки отходов ненасыщенных полиэфирных смол с использованием метода механохимическо- го активировани , включающий введение функциональных добавок в исходную смолу, удлин ющих при температуре окружающей среды период резиноподобного состо ни  как отходов, так и св зующего, которым про- питано изделие, т.е. такого состо ни , когда уже прошло частичное отверждение св зующего и его можно измельчить.

Недостатком этого способа  вл етс  неэффективность, сложность/ периодич- ность процесса, низка  производительность , потери дефицитного исходного сырь -св зующего, так как его примен ют только в качестве дополнительного наполнител  после измельчени .

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  способ переработки-отхо- дов, включающий сбор отходов св зующего после их отверждени , обработку (измель- чение) и последующую переработку в изделие .

В процессе сбора отходов происходит интенсивна  полимеризаци  св зующего и загр знение рабочего места.

Недостатком известного способа  вл ютс  высокие трудо- и энергозатраты, загр знение окружающей среды и рабочего места, а также потери дефицитного исходного сырь -смолы дл  приготовлени  св зу- ющего.

Цель изобретени  - снижение себестоимости , загазованности и повышение эффективности использовани  отходов путем обеспечени  переработки их в жидком со- сто нии.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в способе переработки отходов композиций термореактивных смол, включающем сбор, обработку и последующее изготовление изделий , потоки жидких стоков термореактивного св зующего в зкостью 300-1600 сП с армирующего материала, содержащие стекловолокно длиной 25-75 мм в количестве 0,05-5 мае.ч., направл ют сначала в избыток деструктирующей добавки при посто нном перемешивании с последующим доведением соотношени  компонентов до содержани  0,1-2 мас.ч. деструктирующей добавки на 100 мас.ч. жидких отходов с последующей фильтрацией собранных отходов . При этом в качестве деструктирующей добавки используют гидрохинон или пара- третбутилпирокатехин.

Способ осуществл етс  следующим образом .

В процессе намотки стеклопластиковых трубчатых изделий диаметром 400-4200 мм на армирующий материал, поступающий на вращающийс  дорн, непрерывно подают термореактивное св зующее в зкостью 200-1500 сП следующего состава, мас.ч.: Термореактивна  смола100

Инициатор1-12

Ускоритель2-8

Промотор1,5-3,5

В процессе намотки трубчатых изделий указанное св зующее непрерывно стекает с армирующего материала в виде струек, собираемых в поток в зкостью 300-1600 сП с содержанием стекловолокна длиной 25-75 мм в количестве 0,05-5 мас.ч, и направл емых в расположенную под дорном емкость, в которую предварительно ввод т 0,5-10 мас.ч. 20%-ного раствора гидрохинона в ди- этиленгликоле илиэтиленгликоле (или 0,1-2 мас.ч. в пересчете на концентрированный гидрохинон) или раствор паратретбутилпи- рокатехина из расчета на весь объем заданного количества отходов св зующего в зкостью 300-1600 сП. В указанный раствор гидрохинона При посто нном перемешивании постепенно стекают отходы св зующего.

Жидкие стоки св зующего накапливаютс , и при достижении 100 мас.ч. собранную партию фильтруют и направл ют в накопитель.

Собранные отходы св зующего имеют динамическую в зкость при 20°С 230-1250 сП; врем  желатинизации в присутствии добавок при 80°С, 3-9 мин.

С накопител  жидкие отходы направл ют в реактор дл  приготовлени  св зующего производства стеклопластиковых изделий.

Изобретение иллюстрируетс  следующими примерами.

П р и м е р 1. В процессе намотки стеклопластиковых трубчатых изделий диаметром 1000 мм на армирующий материал, поступающий на вращающийс  дорн, непрерывно подают полиэфирное св зующее в зкостью 20 сП следующего состава, мас.ч.

Смола ПН-1

(ГОСТ 27952-88)100

Нафтенат кобальта

(ТУ 6-05-1075-78)4

Диметиланилин ДМА

(ГОСТ 5855-78), 10%-ный

раствор в стироле3

Пероксид метилэтиленкетона (ТУ 6-05-2019-86)3

Гидрохинон, 10%-ный

раствор вдиэтиленгликоле 0,15

В процессе намотки трубы указанное св зующее непрерывно стекает с армирующего материала в виде струек, которые со- бирают в поток в зкостью 300 сП с содержанием стекловолокна длиной 50 мм в количестве 0,05 мас.ч. и направл ют в расположенную под дорном емкость с 0,5 мас.ч. 20%-ного раствора гидрохинона (ГОСТ 19627-74) в диэтиленгликоле (ГОСТ 10136-77) или 0,1 мас.ч. (в пересчете на кон- центрированный гидрохинон) из расчета на весь объем заданного количества отходов композиции в зкостью 300 сП,

В указанный раствор гидрохинона при посто нном перемешивании постепенно стекают отходы св зующего. Жидкие стоки св зующего накапливаютс , и при достижении 100 мас.ч. (контролируетс  по объему известным способом) собранную партию фильтруют (известным способом) и направ- л ют в накопитель, затем в реактор дл  приготовлени  св зующего, используемого в производстве профильных изделий,

Собранные отходы св зующего имеют динамическую в зкость при 20°С, 230, сП: врем  желатинизации в присутствии добавок при 80°С 3 мин.

Себестоимость изделий, изготовленных с использованием жидких отходов, уменьшаетс  на 42%. Загазованность окружаю- щей среды снижаетс  при сборе и подготовке отходов таким способом на 2%.

Пример 2. В процессе намотки стек- лопластиковой трубы диаметром 400 мм на армирующий материал, поступающий на вращающийс  дорн, непрерывно подают полиэфирное св зующее в зкостью 600 сП следующего состава, мас.ч,:

Смола ПН-15 (ТУ 6-06-63-89) 100

Нафтенит кобальта НК-1 2

Пероксид метилэтилкетонаПМЭК2 ,5

Диметиланилин, 10%-ный

раствор в стироле1,5

В процессе намотки трубы указанное св зующее непрерывно стекает с армирующего материала в виде струек, которые собирают в поток в зкостью 700 сП с содержанием стекловолокна длиной 25 мм в количестве 5 мас.ч. и направл ют в расположенную под дорном емкость с 5 мас.ч. 20%-ного раствора паратретбутилпирока- техина (п-ТБПК) в стироле (ГОСТ 10003-81) или 1 мас.ч. (в пересчете на концентрированный паратретбутилпирокатехин) из расчета на весь объем заданного количества отходов композиции в зкостью 700 сП.

В указанный раствор n-ТБПК при посто нном перемешивании постепенно стекают отходы св зующего. Жидкие стоки св зующего накапливаютс , и при достижении 100 мас.ч. (контролируют по объему известным способом) собранную партию фильтруют и направл ют в накопитель,

Собранные отходы св зующего имеют в зкость при 20°С 900 сП; врем  желатинизации в присутствии добавок при 80°С 5 мин.

Указанные отходы через 15 сут направл ют в реактор дл  приготовлени  св зующего в производстве трубчатых изделий.

Себестоимость изделий, изготовленных с использованием жидких отходов, уменьшаетс  на 35%. Загазованность окруж,аю- щей среды снижаетс  при сборе и подготовке отходов таким способом на 2,5%.

ПримерЗ. В процессе намотки стек- лопластиковой трубы диаметром 2000 мм на армирующий материал, поступающий на вращающийс  дорн, непрерывно подают эпоксидное св зующее в зкостью 900 сП следующего состава, мас.ч.:

Эпоксидна  смола

ЭД-20 (ГОСТ 10587-84)100

Стирол (ГОСТ 10003-84)15

Гидропироксид изопропилбензола (ТУ 38-10293-82)4

Полиэтиленполиамин

(ТУ 6-02-1099-83)12

В процессе намотки трубы указанное св зующее непрерывно стекает с армирующего материала в виде струек, которые собирают в поток в зкостью 1050 сП с содержанием стекловолокна длиной 75 мм в количестве 2,525 мас.ч. и направл ют в расположенную под дорном емкость 10 мас.ч. раствора гидрохинона в диэтиленгликоле или 2 мас.ч, (в пересчете на концентрированный гидрохинон) из расчета на весь объем заданного количества отходов композиций в зкостью 1050 сП. В указанный раствор гидрохинона при посто нном перемешивании постепенно стекают отходы св зующего. Жидкие стоки св зующего накапливаютс , и при достижении JOO

мас.ч. собранную партию фильтруют и направл ют о накопитель.

Собранные, отходы св зующего имеют динамическую в зкость при 20°С 850 сП; врем  желатинизации в присутствии добавок при температуре 80°С 7 мин.

С накопител  жидкие отходы через 10 сут направл ют в реактор дл  приготовлени  св зующего.

Себестоимость продукции, изготовленной с использованием жидких отходов, уменьшаетс  на 34%. Загазованность окружающей среды при сборе и подготовке отходов таким способом снижаетс  на 2,7%.

Пример А. В процессе намотки стек- лопластиковой трубы диаметром 1200мм на армирующий материал, поступающий на вращающийс  дорн, непрерывно подают полиэфирное св зующее в зкостью 1300 сП следующего состава, мас.ч.:

Эпоксидна  смола100

Стирол15

Гидропероксид изопропил- бензолаА

Полиэтиленполиамин 12

В процессе намотки трубы указанное св зующее непрерывно стекает с армирующего материала в виде струй, которые собирают в поток в зкостью 1600 сП с содержанием стекловолокна длиной до 50 мм в количестве 1.8 мас.ч. и направл ют в расположенную под дорном емкость с 5 мас.ч. 20%-ного раствора гидрохинона в ди- этиленгликоле (или 1 мас.ч. в пересчете на концентрированный гидрохинон) из расчета на весь обьем заданного количества отходов композиции в зкостью 1600 сП. В указанный раствор гидрохинона при посто нном перемешивании постепенно стекают отходы св зующего.

Жидкие отходы св зующего накапливают и при достижении 100 мас.ч. собранную партию фильтруют и направл ют в накопитель .

Собранные отходы имеют динамическую в зкость при 20°С 1250 сП; врем  желатинизации в присутствии добавок при 80°С 9 мин.

С накопител  жидкие отходы через 5 сут направл ют в реактор дл  приготовлени  св зующего производства волнистого листового стеклопластика.

При использовании таким образом отходов загазованность окружающей среды уменьшаетс  на 2,5%. Отходы используютс  более эффективно дл  приготовлени  св зующего. Себестоимость изделий снижаетс  на 30%.

Пример 5. В процессе намотки стек- лопластиковой трубы диаметром 500 мм на

армирующий материал, поступающий на вращающийс  дорн, непрерывно подают полиэфирное Св зующее в зкостью 800 сП следукщего состава, мас.ч.: Полиэфирна  смола ПН-16100

Нафтенат кобальта НК-12

Диметиланилин ДМА, 10%-ный раствор в стироле 3,5 Пероксид метилэтил- кетона ПМЭК1.9

В процессе намотки трубы указанное св зующее непрерывно стекает с армирующего материала в виде струек, которые собираютс  в поток в зкостью 850 сП с содержанием стекловолокна длиной 25 мм в количестве 4 мас.ч. и направл ют в расположенную под дорном емкость с 1 мас.ч. 20%-ного раствора гидрохинона в диэти- ленгликоле (или 0,2 мас.ч, в пересчете на концентрированный гидрохинон)из расчета на весь объем заданного количества отходов композиции в зкостью 850 сП,

В указанный раствор гидрохинона при посто нном перемешивании непрерывно стекают отходы св зующего.

Жидкие стоки св зующего накапливаютс , при достижении 100 мас.ч. собранную партию фильтруют и направл ют в накопитель .

Собранные отходы имеют динамическую в зкость при температуре 20°С 750 сП; врем  желатиниэации в присутствии добавок при 80°С4 мим.

С накопител  жидкие отходы через 8 сут направл ют в реактор дл  приготовлени  св зующего и подают на установку дл  изготовлени  трубчатых изделий.

Физико-механические показатели изделий наход тс  па уровне показателей изде- лий, изготовленных на исходной смоле.

При переработке отходов таким способом загазованность окружающей среды уменьшаетс  на 0,5%. Отходы используютс  более эффективно в качестве смолы дл  приготовлени  св зующего. Себестоимость изделий снижаетс  на 42%.

Количество выдел ющихс  веществ при сборе 1 т отходов соответствен но по изобретению и прототипу, %: летучих 2-4 и 6-9; пыли 0 и 1,5-2.

В лабораторных услови х отформованы образцы контактным способом. В качестве смолы использованы жидкие отходы. Дл  их отверждени  применена традиционна  инициирующа  система. Параллельно от- формооаны образцы стеклопластика на основе смолы ПЕ-16. Из отвержденного стеклопластика вырезаны образцы и проведены физико-механические испытани .

Результаты испытаний свидетельствуют, что показатели стеклопластика, изготовленного на основе жидких отходов, наход тс  на уровне показателей стеклопластика, изготовленного на основе смолы ПН-16.

Изобретение позвол ет повысить эффективность использовани  отходов, т.е. использовать их в качестве смолы дл  приготовлени  св зующего (снижение дефицитности исходной смолы), а также снизить себестоимость полученной продукции до 40% и загазованность до 3%.

Изобретение позвол ет, кроме того, снизить трудозатраты, расход электроэнергии , а также загр знение окружающей ере- ды.

Claims (2)

1. Способ переработки отходов композиций термореактивных смол, включающий сбор, обработку и последующее изготовле-

ние изделий, отличающийс  тем. что, с целью снижени  себестоимости, загазованности и повышени  эффективности использовани  отходов путем обеспечени  переработки их в жидком состо нии, потоки жидких стоков термореактивного св зующего в зкостью 300-1600 сП с армирующего материала, содержащие стекловолокно длиной 25-75 мм в количестве 0,05-5 мас.ч.. направл ют сначала в избыток деструктиру- ющей добавки при посто нном перемешивании с последующим доведением соотношени  компонентов до содержани  0,1-2,1) мас.ч. деструктирующей добавки на 100 мас.ч. жидких отходов с последующей фильтрацией собранных отходов.

2. Способ по п.1,отличающийс  тем, что в качестве деструктирующей добавки используют гидрохинон или паратретбу- тилпирокатехин.